在测量标有“3.8V”灯泡L的额定功率时，为了使电压表读数更精确，电路设计如图所示，已知电源电压恒为5V，电压...

问题详情：

在测量标有“3.8V”灯泡L的额定功率时，为了使电压表读数更精确，电路设计如图所示，已知电源电压恒为5V，电压表有“0∼3V”与“0∼15V”两个量程，滑动变阻器最大阻值为20Ω．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯泡L正常发光，此时电流表示数为0.3A。

（1）求灯泡L的额定功率。

（2）当灯泡L正常发光时，求滑动变阻器在10s内消耗的电能。

（3）若仅将灯泡L更换为5Ω的定值电阻R，其余电路元件及连接均不变，闭合开关后，在保*电路安全的前提下，求电阻R的最小功率。

【回答】

（1）灯泡L的额定功率为1.14W；

（2）当灯泡L正常发光时，滑动变阻器在10s内消耗的电能为3.6J；

（3）若仅将灯泡L更换为5Ω的定值电阻R，其余电路元件及连接均不变，闭合开关后，在保*电路安全的前提下，电阻R的最小功率为0.8W。

【分析】（1）灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流，灯的额定电压为3.8V，已知灯泡L正常发光电流表示数，根据P＝UI求出灯的额定功率；

（2）灯泡L正常发光时，由串联电路电压的规律得出变阻器的电压，根据W＝UIt得出滑动变阻器在10s内消耗的电能；

（3）已知灯正常发光时变阻器的电压，为了使电压表读数更精确，确定电压表选用的量程，当电压表示数最大为3V时，由串联电路电压规律，R的最小电压，根据P＝得出电阻R的最小功率。

【解答】解：

（1）灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流，调节滑动变阻器的滑片P使灯泡L正常发光，灯的电压为额定电压，此时电流表示数为0.3A，灯的额定功率为：

P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；

（2）灯泡L正常发光时，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：

U滑＝U﹣UL＝5V﹣3.8V＝1.2V；

滑动变阻器在10s内消耗的电能W＝U滑It＝1.2V×0.3A×10s＝3.6J；

（3）灯的额定电压为3.8V，这时变阻器的电压为1.2V，为了使电压表读数更精确，故电压表选用小量程，当电压表示数最大为3V时，由串联电路电压规律，R的最小电压：U小＝5V﹣3V＝2V，

电阻R的最小功率：

P小＝＝＝0.8W。

【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功与电功率公式的运用，关键是明确电压表选用的量程。

知识点：电功率

题型：计算题